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    [分享]FRED准直透镜模拟与优化 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-09-15
    1. 摘要 0JKTwLhC  
    Z>l<.T"t'  
    本文您将会学到如下内容: 73nM9  
    透镜基本参数输入; =pTTXo  
    优化变量与评价函数设定; ))nTd=  
     优化; Wc,`L$Jx  
     照度分析; H}q$6W E  
    =LgMG^@mu  
    2. 操作流程 oX'@,(6)  
    fsWIz1K  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 3_ .%NgES|  
    '&2-{Y [!  
    hc|#JS2H@y  
    2) 创建透镜 o,S(;6pDJ  
    @= =)  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens PS=q):R|  
    V F b  
    V-E 77u6{0  
    3) 输入透镜参数 YK5(oKFN  
    I$4>_D  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; Rg+# (y  
    WJ LqH<  
    e}P@7e  h  
    VvT7v]  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    ==oJhB  
    4) 创建LED光源 UoUQ6Ij  
    NciIqF  
    >3~)2)Q  
    光源类型为Random plane ; NFC/4  
    光线数为10000; t;-F]  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; M*C1QQf\N  
    形状选为椭圆; ^SW9J^9  
    wp5H|ctl  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. 6eA)d#  
    半径选择60度 &FJr?hY%  
    类型选择 Lambertian 4i5b.b U$  
    形状选择 Elliptical @,-D P41g  
    ^,)nuU y  
    波长选择默认默认波长 7$t['2j3  
    Power默认为1 watts m(^N8k1K;  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 2;J\Z=7  
    (ss,x CF  
    LED光源设定办法 6j+X@|2^  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) zSu,S4m_;  
    wZW\r!Us  
    波长设定,颜色选为绿色
    "dE[X` }=  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    ,nGQVb   
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane pYu6[  
    Q#.E-\=^  
    创建平面探测器(plane)
    ):}A Quy]  
    e&Q w\Ze  
    6) 创建分析面 NV@$\ <  
    ZLPj1L  
    '5~l{3Lw  
    B7YE+  
    光线滤光器设置 VZ y$0*  
    7) 执行光线追迹 ry@p  
    kHhku!CH  
    4x3 _8/=  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 ; sqxFF@  
    &A`,hF8  
    8) 优化设定 R,=8)OI2  
    b& -8/t  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 VeZd\Oe  
    79-5 0}A  
    定义变量
    E*fa&G~s )  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    !c-MC|  
    9) 优化 +DR{aX/ll  
    Z glU{sU  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 hY !>>  
    t)g %9 k^  
    Dhfor+Epy  
    kC6Y?g  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    rmtCCPF?0  
    i~R+ g3oi  
    10) 光线追迹与结果分析 m\bmBK"I  
    s0/m qZ]s  
    :}/\hz ,  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 ]=I2:Rb  
    QD%6K=8Q  
    *M0O&"~j  
    优化后透镜的面型如下: r KdsVW  
    透镜渲染效果
    CdPQhv)m  
    QQ:2987619807
     
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